全封閉聲屏障是如何建成的
文章作者：admin 來源：本站 發布時間：2019-10-11 01:15:40
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[導讀]：這兩天，深茂高鐵全封閉聲屏障建成的消息刷屏。毫無疑問，這座2公里長、耗資1.87億、為保護“小鳥天堂”生態環境的的拱形“奇跡”，也是工程建設的一道難題。那么，施工人員究竟是如何
這兩天，深茂高鐵全封閉聲屏障建成的消息刷屏。毫無疑問，這座2公里長、耗資1.87億、為保護“小鳥天堂”生態環境的的拱形“奇跡”，也是工程建設的一道難題。那么，施工人員究竟是如何將難題一一破解，最終建成全球首例高速鐵路拱形全封閉聲屏障的?
廣泛應用新結構、新材料
中鐵四局深茂鐵路2標項目經理莫永春介紹，深茂鐵路全球首例全封閉聲屏障開創了我國鐵路橋上設置全封閉聲屏障的先河，有效填補了在合理結構形式、列車氣動力效應降噪、隔音效果方面的世界空白，并形成了一套系統的全封閉聲屏障綜合設計和建造技術，為高鐵或城際鐵路在城區及鄰近環境敏感點的環境保護提供有益經驗。
據了解，深茂鐵路全封閉式聲屏障作為全球高速鐵路首創，其技術含量高、工藝復雜，在國內尚無先例的情況下，中鐵四局聯合廣鐵集團、鐵四院、華中科技大學、武漢理工大學、西南交通大學積極開展技術攻關，通過1:1等比例試驗段、車橋耦合、風洞試驗、噪音檢測等模擬試驗，最終確定了現場的施工方案。
為減小橋梁荷載，廣泛應用新科技、新材料，首次在鐵路領域采用金屬吸聲板結構，將通用的140mm厚金屬吸聲板減小為80mm厚，在減小金屬板厚度的同時通過優化調整金屬板內部構造保證金屬板力學及聲學性能滿足指標要求。
同時，施工中在鐵路聲屏障領域首次使用ECC混凝土吸聲板，ECC混凝土吸聲板作為一種新型材料，為保證材料的安全性能滿足鐵路質量標準，中鐵四局聯合武漢理工大學對ECC混凝土配合比通過大量的實驗進行優化。
武漢理工大學負責人介紹說：“ECC混凝土吸聲板作為一種低粘度高強度高韌性改性混凝土材料，通過調整配合比和增加PVA纖維及鍍銅鋼纖維，提高了ECC板成型的抗壓、抗折及韌性指標。”
據介紹，80mm厚金屬吸聲板結構和ECC混凝土吸聲板，也是目前世界上最先進的隔聲設備和技術。
施工工藝破難題
將全封閉聲屏障從實驗室落實到了施工一線，必須克服橋梁承載力、鋼結構強度、聲屏障吸聲板強度及降噪系數等一系列問題。
為降低列車風及自然風對鋼結構及吸聲板的負荷，將鋼結構由常規普通門架式鋼結構改為拱形鋼結構。拱形結構相對于普通門架式結構不僅外形美觀，同時通過減少迎風面面積，能夠有效降低雨雪荷載及風荷載，提高了全封閉聲屏障的整體安全系數。
因全封閉聲屏障設置均為橋梁段，每米需增加橋面靜荷載3.2T，為有效提高橋梁承載力，經過專家論證，通過在箱梁兩側增設鋼支撐，提高了橋梁兩側的抗剪及抗壓強度。
在全封閉聲屏障安裝制作過程中，針對鋼結構三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過調整弧長，優化拼裝節點，采用栓焊連接(高強螺栓連接配合焊接連接)，保證現場的可操作性同時提高了鋼結構整體性。同時為保證全封閉聲屏障金屬吸聲板與鋼結構的匹配性，調整了鋼結構限位板尺寸及金屬吸聲板安裝方式，保障了項目的落地實施。
現場施工技術負責人簡敏介紹說：“鋼結構制作過程通過制作工藝工裝，控制焊接變形，保證了鋼結構的外形尺寸滿足吸聲板安裝要求。”
同時，全封閉聲屏障鋼結構加工精度要求高，加工精度精確到毫米，現場預埋鋼板采用現澆混凝土施工，精確度很難得到保障，為保證安裝順利，鋼結構加工尺寸均結合現場基礎情況進行調整，通過調整鋼結構柱腳板相對位置既保證了鋼結構的外形尺寸，又保證了安裝的匹配性。
廣泛應用新結構、新材料
中鐵四局深茂鐵路2標項目經理莫永春介紹，深茂鐵路全球首例全封閉聲屏障開創了我國鐵路橋上設置全封閉聲屏障的先河，有效填補了在合理結構形式、列車氣動力效應降噪、隔音效果方面的世界空白，并形成了一套系統的全封閉聲屏障綜合設計和建造技術，為高鐵或城際鐵路在城區及鄰近環境敏感點的環境保護提供有益經驗。
普通聲屏障
據了解，深茂鐵路全封閉式聲屏障作為全球高速鐵路首創，其技術含量高、工藝復雜，在國內尚無先例的情況下，中鐵四局聯合廣鐵集團、鐵四院、華中科技大學、武漢理工大學、西南交通大學積極開展技術攻關，通過1:1等比例試驗段、車橋耦合、風洞試驗、噪音檢測等模擬試驗，最終確定了現場的施工方案。
普通聲屏障
為減小橋梁荷載，廣泛應用新科技、新材料，首次在鐵路領域采用金屬吸聲板結構，將通用的140mm厚金屬吸聲板減小為80mm厚，在減小金屬板厚度的同時通過優化調整金屬板內部構造保證金屬板力學及聲學性能滿足指標要求。
同時，施工中在鐵路聲屏障領域首次使用ECC混凝土吸聲板，ECC混凝土吸聲板作為一種新型材料，為保證材料的安全性能滿足鐵路質量標準，中鐵四局聯合武漢理工大學對ECC混凝土配合比通過大量的實驗進行優化。
武漢理工大學負責人介紹說：“ECC混凝土吸聲板作為一種低粘度高強度高韌性改性混凝土材料，通過調整配合比和增加PVA纖維及鍍銅鋼纖維，提高了ECC板成型的抗壓、抗折及韌性指標。”
據介紹，80mm厚金屬吸聲板結構和ECC混凝土吸聲板，也是目前世界上最先進的隔聲設備和技術。
施工工藝破難題
將全封閉聲屏障從實驗室落實到了施工一線，必須克服橋梁承載力、鋼結構強度、聲屏障吸聲板強度及降噪系數等一系列問題。
為降低列車風及自然風對鋼結構及吸聲板的負荷，將鋼結構由常規普通門架式鋼結構改為拱形鋼結構。拱形結構相對于普通門架式結構不僅外形美觀，同時通過減少迎風面面積，能夠有效降低雨雪荷載及風荷載，提高了全封閉聲屏障的整體安全系數。
因全封閉聲屏障設置均為橋梁段，每米需增加橋面靜荷載3.2T，為有效提高橋梁承載力，經過專家論證，通過在箱梁兩側增設鋼支撐，提高了橋梁兩側的抗剪及抗壓強度。
在全封閉聲屏障安裝制作過程中，針對鋼結構三段圓弧半徑不一致，為保證弧形的順接，通過調整弧長，優化拼裝節點，采用栓焊連接(高強螺栓連接配合焊接連接)，保證現場的可操作性同時提高了鋼結構整體性。同時為保證全封閉聲屏障金屬吸聲板與鋼結構的匹配性，調整了鋼結構限位板尺寸及金屬吸聲板安裝方式，保障了項目的落地實施。
現場施工技術負責人簡敏介紹說：“鋼結構制作過程通過制作工藝工裝，控制焊接變形，保證了鋼結構的外形尺寸滿足吸聲板安裝要求。”
同時，全封閉聲屏障鋼結構加工精度要求高，加工精度精確到毫米，現場預埋鋼板采用現澆混凝土施工，精確度很難得到保障，為保證安裝順利，鋼結構加工尺寸均結合現場基礎情況進行調整，通過調整鋼結構柱腳板相對位置既保證了鋼結構的外形尺寸，又保證了安裝的匹配性。
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